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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107013411A(43)申请公布日2017.08.04(21)申请号201710385250.5(22)申请日2017.05.26(71)申请人王伟民地址450000河南省郑州市中原区建设路与文化宫路交叉口美丽源小区3#楼1002室(72)发明人张玲张诗文张朝阳(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人赵志远(51)Int.Cl.F03D3/02(2006.01)F03D9/25(2016.01)F03D13/20(2016.01)权利要求书1页说明书7页附图11页(54)发明名称串式垂直轴风力发电机(57)摘要本申请的串式垂直轴风力发电机通过将垂直轴风轮在竖直方向上串起来,使得垂直轴风力发电机的成为一种高层或超高层风力发电建筑,对于高空中的风能的利用率更高。同时将多个垂直轴风轮成串式的连接,在高度较高的风力发电机上降低了垂直轴风轮的尺寸,相当于,将一个较大的垂直轴风轮分割呈多个垂直轴风轮,降低了垂直轴风轮的安装难度和加工难度。同时由于单体垂直轴风轮的尺寸减小,对于垂直轴风轮的风桨等强度也相应的降低。CN107013411ACN107013411A权利要求书1/1页1.串式垂直轴风力发电机,包括垂直轴风轮以及发电机,所述垂直轴风轮包括与所述发电机相连的风轮转轴,其特征在于,还包括竖直支架,至少两个所述垂直轴风轮串设于所述竖直支架上并相对所述竖直支架转动,每一所述垂直轴风轮连接有一个固设于所述竖直支架的所述发电机。2.根据权利要求1所述的串式垂直轴风力发电机,其特征在于,所述竖直支架为塔筒;所述风轮转轴呈筒状且转动地设于所述塔筒的外壁,所述风轮转轴的内侧为永磁环;所述塔筒的外壁与所述永磁环之间还设有所述发电机的定子,所述定子与所述永磁环之间存有气隙。3.根据权利要求1所述的串式垂直轴风力发电机,其特征在于,所述竖直支架为塔筒;所述风轮转轴呈筒状且转动地设于所述塔筒的外壁;所述发电机的转子相对定子转动;所述转子与所述风轮转轴通过变速箱连接,所述风轮转轴和所述转子上均与所述变速箱通过齿轮副传动。4.根据权利要求2或3所述的串式垂直轴风力发电机,其特征在于,所述塔筒采用现浇钢管混凝土格构式。5.根据权利要求2或3所述的串式垂直轴风力发电机,其特征在于,所述塔筒的顶部设有一水平放置的桁架,所述桁架的两端在所述塔筒上伸出。6.根据权利要求1所述的串式垂直轴风力发电机,其特征在于,所述竖直支架为在竖直方向上堆叠的笼式框架,每一所述笼式框架内转动地设有一所述垂直轴风轮和固设有一所述发电机。7.根据权利要求1所述的串式垂直轴风力发电机,其特征在于,所述垂直轴风轮包括支撑臂、风桨转轴和风桨;至少3个所述支撑臂呈辐射状的连接于所述风轮转轴上,所述风桨通过所述风桨转轴转动地连接于所述支撑臂上。8.根据权利要求7所述的串式垂直轴风力发电机,其特征在于,所述垂直轴风轮还包括风向感测装置和驱动装置;所述风向感测装置用于感测风向;所述驱动装置驱动位于迎风半周的所述风桨始终垂直于风向的水平分向;所述驱动装置驱动位于逆风半周的所述风桨始终平行于风向的水平分向。9.根据权利要求7所述的串式垂直轴风力发电机,其特征在于,相邻的所述支撑臂之间设有支撑杆,所述支撑杆在平面上构成正多边形。10.根据权利要求7所述的串式垂直轴风力发电机,其特征在于,所述垂直轴风轮还包括风轮毂;所述风轮毂包括轴套、辐条和毂圈,所述轴套套设于所述风轮转轴上,所述辐条一端与风轮转轴连接,另一端与毂圈连接;所述毂圈外侧均布有至少3个与所述毂圈的径向同向的所述支撑臂,所述风桨通过所述风桨转轴转动地连接于所述支撑臂上。2CN107013411A说明书1/7页串式垂直轴风力发电机技术领域[0001]本申请涉及风力发电领域,具体而言,涉及串式垂直轴风力发电机。背景技术[0002]风力发电机是将风能转换为机械能,机械能转换为电能的电力设备。目前大中型风电主要采用水平轴风力机,属升力型风力机,具有转速高、风的利用率较高的优点。目前投入商业运营的风力发电机主流风力发电机基本上是水平轴风力发电机。[0003]风力发电机的支撑采用的是竖向直立塔筒,随着水平轴风力发电机容量的不断增大,目前主流风力发电机的容量已达2兆瓦—3.5兆瓦,相应的发电机的整体机舱的重量已达70-100吨,机舱高度也达到100米左右。设备的制作、运输、安装成本显著增加,因此水平轴风力发电机的发展已达到瓶颈期。[0004]旋转轴是垂直的风力发电机叫垂直轴风力发电机。垂直轴风力发电机具有低噪声、维护简单等优点。但传统垂直轴风力发电机在近几十年之所以没有得到发展,主要是垂直轴风力发电机存在着以下一些缺点。[0005]传统垂直轴风力发电